CC BY
99
Scientific journal PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION
Has been issued since 2013.
Науковий журнал Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видаеться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Закалюжний В.М., Руденко М.П. Домашнi досл'ди та спостереження з фiзики в старшй школi // Фiзикo-математична oceima : науковий журнал. - 2017. - Випуск 2(12). - С. 71-74.
Zakalyuzhnyy Victor, Rudenko Mykola. Home Experiment With Physics In High School // Physical and Mathematical Education: scientific journal. - 2017. - Issue 2(12). - Р. 71-74.
УДК 3(072.3)
В.М. Закалюжний
На^ональний педагог'чний ушверситет iменi М.П. Драгоманова, УкраУна
zakv@ukr.net М.П.Руденко
Нiжинcький державний ушверситет iм. Миколи Гоголя, УкраУна ДОМАШН1 ДОСЛ1ДИ ТА СПОСТЕРЕЖЕННЯ З Ф1ЗИКИ В СТАРШ1Й ШКОЛ1
Анота^я. Запровадження компетентшсного тдходу в системi освти УкраУни мае певш ocoбливocmi стосовно кожного навчального предмету.
У загальнй фiзичнiй oceimi компетентшсний п'дх'д е засобом посилення д'1евост'1 предметних знань, ум>нь та навичок учшв, а отже, реaлiзaцiя його мае здiйcнювamиcя шляхом посилення практичноУ, прикладноУ спрямованост'1 навчального процесу. У цьому контекстi важливе мсце в системi навчання фiзики мае належати навчальному ф'зичному експерименту, частиною якого е домашш досл/'ди i спостереження.
Виконання домашшх експериментальних завдань сприяе засвоенню програмного теоретичного матер>алу, формуванню в шкoлярiв експериментальних ум>нь та навичок, а також конструкторських зд>бностей. Враховуючи широк педагог'мш можливост'1 домашнього експерименту, його сл>д розглядати як нев'д'емний елемент навчального процесу з фiзики в cmaршiй школ'1, що потребуе ретельного планування.
Педагог'чна практика cвiдчиmь на користь системного використання домашшх лабораторних роб'1т в cmaршiй шкoлi. Це означае, що цей вид навчальноУ роботи мае бути ч>тко спланованим i охоплювати ус теми шального курсу фiзики. У прoфiльних класах та класах з поглибленим вивченням фiзики можливий практикум з домашнього ф'зичного експерименту.
У cmammi наведено приклади домашшх лабораторних роб'1т, як можуть бути викoриcmaнi в навчальному процеа з фiзики в cmaршiй шкoлi.
Ключовi слова: домашнй фiзичний експеримент, старша школа, прикладна фiзикa, системний п'дх'д.
Загальною щеею реформування системи осв^и УкраТни е запровадження компетентшсно-opieHTOBaHom пщходу, спрямованого на формування ключових, загальнопредметних та предметних компетентностей учшв, на комплексне засвоення знань та спoсoбiв практичноТ дiяльнoстi, завдяки яким людина усшшно pеaлiзуe себе в piзних галузях своеТ життeдiяльнoстi.
У загальнш фiзичнiй освт компетентшсний пщхщ е засобом посилення дieвoстi предметних знань, умшь та навичок учшв, а, отже, pеaлiзaцiя його мае здшснюватися шляхом посилення практичноТ, прикладноТ спрямованост навчального процесу.
У цьому контекст важливе мкце в системi навчання фiзики мае належати навчальному фiзичнoму експерименту, частиною якого е домашш дослщи та спостереженням.
Пщ час виконання домашшх експериментальних завдань шкoляpi безпосередньо працюють iз приладами, самостшно збирають експериментальш установки та проводять дослщи. Часто як експериментальне обладнання використовуються пoбутoвi прилади, певним чином пристосоваш для експерименту. Тому так завдання сприяють формуванню в шкoляpiв експериментальних умшь та навичок, а, також, конструкторських здiбнoстей.
ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)
У наш час необхщшсть використання домашшх експериментальних завдань посилюеться тим, що в умовах низькоТ забезпеченостi шкiл фiзичним обладнанням, класних лабораторних робп" недостатньо, щоб сформувати в учшв мiцнi практичнi вмшня та навички.
Широкому використанню домашнього експерименту учнiв у практицi навчання фiзики сприяють проведенi рядом вчених дослщження дидактичних можливостей застосування домашшх експериментальних завдань, розроблеш ними завдання для домашньоТ експериментальноТ роботи учшв та методика використання таких завдань у навчальному процес [1; 2; 3].
Анaлiз стану використання в навчальному процеа домашшх експериментальних завдань iз фiзики показав, що Тх найчаспше застосовують в основнiй школк Однак, домaшнiй експеримент у старшш школi вiдiгрaе не менш важливу роль, нiж в основнiй, хоча й мае певш особливостi.
З'ясуемо ц особливостi та окреслимо загальш пiдходи до використання домашнього експерименту з фiзики у стaршiй школк
Перш за все, постае питання про те, насмльки часто слщ пропонувати старшокласникам домaшнi експериментaльнi завдання. Адже виконання таких завдань вимагае великих затрат часу, а отже, створюе загрозу перевантаження школярiв. З шшого боку, цi завдання повинш використовуватися в навчальному процесi не час вщ часу, а системно. При цьому слщ враховувати рiвень, на якому вивчаеться фiзикa в навчальному зaклaдi - зaгaльноосвiтнiй, чи профшьний.
Тому, з нашоТ точки зору, у першому випадку, там завдання, дотримуючись логiки навчального процесу, слщ пропонувати учням, переважно, тсля виконання в клaсi фронтальних лабораторних роб^. Такий пiдхiд дае можливкть досягнути системностi використання домашнього експерименту та уникнення перевантаження школярiв. Зрозумто, що, у бiльшостi випaдкiв, завдання для домашньоТ роботи повинш бути лопчним продовженням класних лабораторних робп".
У другому випадку доречш i домaшнi експериментaльнi роботи, не пов'язаш з фронтальними лабораторними роботами. Осктьки програма з фiзики старшоТ школи iз деяких тем фронтальних лабораторних роб^ не передбачае взaгaлi, повноцшну систему домашнього фiзичного експерименту можна створити лише за умови розширення тематики експериментальних завдань.
На думку aвторiв, у класах з поглибленим вивченням фiзики можливе застосування прaктикумiв з домашнього фiзичного експерименту, до складу яких можна включати домашш лабораторш роботи, домaшнi дослiди i спостереження, завдання на комп'ютерне моделювання чи конструювання мaтерiaльних моделей.
Враховуючи вiковi особливостi стaршоклaсникiв, слiд вiдмiтити, що вони менш схильш до конструювання та виготовлення прилaдiв, нiж учш середнього шкiльного вiку. Проте, старшокласники, порiвняно з учнями середнього шмльного вiку, мають значно глибшi знанням з фiзики, сформовaнiшi експериментaльнi умшня та навички, бiльший життевий досвщ, краще володiють математичним апаратом. Усе це дае можлив^ь пропонувати Тм для домашньоТ експериментальноТ роботи завдання iз глибшим фiзичним змiстом, з використанням склaднiшого обладнання, точнiших прилaдiв, з необхiднiстю проведення склaднiших обчислень тощо.
Як i в основнш школi, для домашньоТ експериментальноТ роботи старшокласнимв можуть бути зaпропоновaнi завдання на експериментальне визначення певноТ фiзичноТ величини, паспортних даних побутових прилaдiв, пропозицiю схеми чи будови приладу, експериментальну перевiрку прaвильностi чи хибност суджень тощо.
Слiд зазначити, що особливий штерес у стaршоклaсникiв викликають завдання прикладного характеру, пов'язaнi з проведенням дослщжень з використанням широко розповсюджених побутових прилaдiв, в ходi виконання яких учнi отримують нову, iнодi неочiкувaну iнформaцiю та життево важливий практичний досвiд. Цей, по сут утилiтaрний iнтерес, е важливим пщфунтям до формування тзнавальноТ мотивацп учнiв i завдання учителя полягае в тому, щоб його використати якнайефектившше.
Використання елеменлв прикладноТ фiзики в процесi домашнього фiзичного експерименту е, також, одним iз найефектившших зaсобiв виховання низки особистiсних характеристик учшв, ям визначають готовнiсть до застосування знань, умшь i навичок для виршення практичних проблем повсякдення.
У цтому, дидактична модель домашнього фiзичного експерименту на основi прикладноТ фiзики може бути такою, як показано на рис. 1.
На завершення розглянемо приклади домашшх експериментальних завдань, ям доцтьно запропонувати учням тсля виконання фронтальних лабораторних робгг.
Лабораторна робота. „ Дослщження взаемодп електризованих тiл".
Домашне експериментальне завдання. Намагштити швейну голку вiд постшного мaгнiту. Пiдвiсити ТТ на тонкш довгiй нитцi в горизонтальному положенш. Зачекати, поки голка встановиться в магштному полi Землi. Пiднести почергово до обох мн^в голки (не доторкуючись до неТ) наелектризоване тто. Пояснити явище, яке при цьому спостеркаеться. Доторкнутися наелектризованим тiлом до голки. Як при цьому змшилася взaемодiя тiлa та голки?
Рис. 1.
BKa3ieKU до виконання. При тднесент наелектризованого тiла до голки у Hin вщбуваеться перерозподт електричних зарядiв, i голка притягуеться до тiла. При контактi наелектризованого тта з голкою частина зарядiв переходить на голку, i тто та голка стають одноименно зарядженими. У такому разi голка вщштовхуеться вiд наелектризованого тiла.
Лабораторна робота „Визначення ЕРС i внутрiшнього опору джерела струму".
Домашне експериментальне завдання. Скориставшись електричним лiчильником та годинником, визначити потужнiсть побутових електроприладiв. Порiвняти одержанi результати з паспортними даними приладiв. Пояснити можливi розбiжностi мiж ними.
B^3ieKU до виконання. При виконант завдання слiд не забувати, що електролiчильник показуе роботу електричного струму, виражену в ктоватгодинах, тому ïï слiд виразити в джоулях. Запропонованим чином можна визначити також середню споживану потужтсть комп'ютера, що школи бувае цiкавим, а в паспортних даних щеУ величини, як правило, не зазначено.
Лабораторна робота„Дослщження електричного кола з натвпровщниковим дюдом".
Домашне експериментальне завдання. Розглянути будову електричного лiхтарика на св^лодюдах. Змiнити полярнiсть джерела струму. Чому лiхтарик на свiтить? Запропонувати схему шд'еднання джерела струму (використавши чотири напiвпровiдниковi дiоди), при якiй поляртсть пiдмикання не впливатиме на роботу лiхтарика. Якщо е можливiсть, перевiрити цю схему практично.
Вказiвки до виконання. Щоб робота лiхтарика не залежала вщ полярностi пiд'eднання джерела струму, його можна живити через '^ст" iз чотирьох дiодiв.
Лабораторна робота„Спостереження штерференци свiтла".
Домашне експериментальне завдання. Нагр^и лезо безпечноУ бритви на полум'У газовоУ плити. Описати та пояснити явище, яке при цьому спостеркаеться.
Вказiвки до виконання. При названы леза його слщ тримати за допомогою шнцета чи плоскогубцiв. Пiд час на^вання на лезi утворюеться плiвка оксиду i спостеркаеться явище штерференци.
Лабораторна робота „Спостереження дифракцп свiтла".
Домашне експериментальне завдання. Закртити аркуш паперу, освоений сонячним свiтлом, на вщстат 1- 2 м вiд стши таким чином, щоб на спш утворилася чiтка тiнь. Пщшти до утвореноУ тiнi та уважно розглянути ÏÏ краУ. Пояснити явище, яке при цьому спостерiгаeться.
Вказiвки до виконання. При уважному розглядант краю тЫ помiчають, що вiн неч^кий. Нечiткiсть тiнi пояснюеться явищем дифракцп.
Лабораторна робота. „Спостереження неперервного i лшшчатого спектрiв речовин".
Домашне експериментальне завдання. Взяти двi каструлi однакового об'ему: одну темного кольору, а шшу - св^лого або срiблястого. Налити одночасно в обидвi каструлi по 1 л кип'ятку. Вимiряти через 30 хв. температуру води в обох каструлях та пояснити одержат результати.
Вказiвки до виконання. У темнш каструлi температура води буде нижчою, осктьки темне тто штенсивтше випромiнюe енергiю.
Домашне експериментальне завдання, не пов'язане з класною лабораторною роботою: „ДоЫдження властивостей електромагштниххвиль радiочастотного д>апазону".
1. Мобтьний телефон покласти в металеву каструлю i закрити кришкою. Зателефонувати на номер мобтьного телефона з будь-якого шшого телефона. Полм зателефонувати на номер цього ж телефону,
попередньо обгорнувши його металевою фольгою. Пояснити, чому в першому випадку телефон реагуе на вхщний дзвiнок, а в другому - ш.
2. Взяти широкомовний радюприймач УКХ дiапазону. Увiмкнути його, налаштувати на потужну радiостанцiю i покласти в металеву каструлю з кришкою. Пояснити, чому „сигнал пропав".
3. Пояснити, чому в рiзних частинах шмнати сигнал одшеТ i лет ж УКХ радюстанци приймаеться з рiзною гучнiстю, а iнодi, нав^ь, зовсiм щезае.
BKa3ÍeKU до виконання: Радiохвилi сантиметровоТ довжини, якi використовуються для мобiльного радiозв'язку, проникають всередину каструлi крiзь нещiльностi мiж каструлею та кришкою, оскiльки Тх розмiри порiвнянi з довжиною хвилi.
Внаслщок обгортання мобiльного телефона фольгою вш виявляеться екранованим вiд електромагнiтних полiв ( всередину металiв електромагнiтнi хвилi не проникають).
Подiбнi до розглянутих домашн експериментальнi завдання вже кшька рокiв з успiхом використовуються в загальноосв^шх закладах мiста Нiжина, але задача розширення спектру домашнiх експериментальних завдань залишаеться актуальною.
Список використаних джерел
1. Величко С. П. Розвиток системи навчального експерименту та обладнання з фiзики у середнш школi / Величко С. П. - Мровоград, 1998. - 302 с.
2. Давиден А.А. Экспериментальные задачи как средство повышения уровня и качества знаний учащихся по физике: Дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02. - К., 1990. - 182 с.
3. Руденко Микола Петрович. Домашнш експеримент в навчанш фiзики учшв основноТ школи: Дис... канд. пед. наук: 13.00.02 / Чершпвський держ. педагопчний ун-т iм. Т.Г.Шевченка. - Чернтв, 2000. - 180 арк. -Бiблiогр.: арк. 145-165.
4. Програма для загальноосвп"шх навчальних закладiв. Фiзика 10-11 класи. Профтьний рiвень. - Режим доступу: http://osvita.ua/school/program/30993/
References
1. Velychko S. P. The Development of the System of Learning Experiment and Physics Equipment in High School / Velychko S. P. - Kirovohrad, 1998. - 302 s.
2. Rudenko M. P. Home Experiment in Physics Learning for the Pupils of the Basic School.: Dys... kand. ped. nauk: 13.00.02 / Chernihivs'kyy derzh. pedahohichnyy un-t im. T.H.Shevchenka. - Chernihiv, 2000. - 180 ark. -Bibliohr.: ark. 145-165.
3. The Curriculum of the Comprehensive School. Physics 10-11 grades. Profil'nyy riven'. - Rezhym dostupu: http://osvita.ua/school/program/30993/
HOME EXPERIMENT WITH PHYSICS IN HIGH SCHOOL Victor Zakalyuzhnyy
National Pedagogical University named after M.P. Dragomanova, Ukraine
Mykola Rudenko Nizhyn Gogol State University, Ukraine Abstract. The introduction of the competence approach in the education system of Ukraine has certain features for each subject.
In a General physical education competence approach is a means to enhance the usefulness of subject knowledge, abilities and skills of students and, therefore, its implementation should be carried out by enhancing the practical, applied orientation of the learning process. In this context, an important place in the system of physics teaching must be an educational physical experiment, part of which is home tests and monitoring.
The experimental homework tasks contributes to the assimilation of the program of theoretical material, the formation of students ' experimental skills and design abilities. Given the broad educational opportunities of the home experiment, it should be viewed as an integral part of the educational process in physics in high school, which requires careful planning.
Teaching practice evidence in favor of the systematic use of domestic laboratory work in high school. This means that this type of study should be clearly planned and should include all subjects of the school course of physics. In specialized classes, and classes with advanced study of physics possible, a workshop on homemade physical experiment.
The article provides examples of domestic laboratory work, which can be used in the educational process in physics in high school.
Key words: home experiment, second degree of studies of physics, experimental abilities, laboratory works.
